JPH01185556A - 現像剤 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は、電子写真装置・静電記録装置等において、例
えば感光体、誘電体上に形成された静電潜像を可視像化
するための現像剤に関する。

（従来の技術） 潜像を担持する潜像担持手段と、現像剤を摩擦帯電させ
て担持する現像剤担持手段との間に間隙を有する現像装
置に用いられる現象剤は、−成分の樹脂から成っている
。

（発明が解決しようとするＩＩ！ｉ） しかしながら、現像剤の粒子の形状は不定形でしかも角
張っている。

そのために摩擦帯電の際に、粒子の角が削られて多槽の
微粉が発生してしまう。この微粉は充分に帯電されてい
ないので帯電されている現像剤とは逆極性であり、その
ため非画像部に現像剤が付着してかぶりが生じる虞れが
ある。

本発明は、上記課題を解決するためになされたものでか
ぶりが生じない画像を得られる現像剤を提供することを
目的とする。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） 本発明は上記課題を解決するために、小孔通過法により
得ら机た表面積（ＳＣ　）と吸着法により１ｑられた表
面積（Ｓｓ）との比（ＳＣ／Ｓｓ）が１以上７以下であ
る現像剤を形成した。

（作　用） 上記のように現象剤をその表面を滑らかにし、かつ球形
化したことにより、現像剤の粒子の角がないので、摩擦
帯電の際に微粉が発生しない。

（実施例） 本発明の一実施例を詳細に説明する。

まず、現像剤の製造方法を説明する。製造方法には、樹
脂、顔料等を原材料として熔融混練し、粉砕、分級工程
を経る機械的方法等がある。

スチレン−〇ブチルメタクリレート共重合体（Ｔｑ：５
２℃、重量平均分子１１２．０００）９３部（重量部）
と、カーボンブラック（ＭＡ−１００二三菱化成製）４
部と、ワックス（６６０：三洋化成ｖＪ）３部とを加圧
式ニーダ−で１時間混線後、冷却し、ハンマーミルで粗
粉砕、ジェットミルで微粉砕、風力分級法による分級を
経て、５０％重邑平均粒径１０．２μ階の微粉（Ｉ）を
得る。

次に、スチレン−〇−ブチルメタクリレートージエチル
アミノエチルメタクリレート共重合体（Ｔｑ　：６７．
２℃、重量平均分子量３５５．０００＞９９部と帯電制
御剤（ＡＦＰ−Ｂ　：オリエント化学製）１部とを上記
と同様にして製造し、平均粒径１μ翔の粉体（ＩＩ）を
得る。次に、奈良機械製のハイブリダイゼーションシス
テムを用いて、微！＆（Ｉ）５０部と微粉（ＩＩ）５０
部とを処理し５０％重量平均粒ｔ！１２．６μ備のトナ
ー（現像剤）を得る。

しかる後、このトナー１００部と、コロイド状微粒子（
ＲＰ−１３０：日本アエロジル社製）０゜５部とをボー
ルミルで混合し、このトナーの表面に付着させて５０％
重量平均粒径１２．６μ−の非磁性−成分トナーを得る
。

また、この非磁性−成分トナーには、必要に応じて、ト
ナーの流動性、耐凝集性を向上させるため、コロイド状
シリカのようなトナーと同極性の疎水化されたコロイド
状微粒子を、トナーの帯電量に影響を与えない程度の量
、たとえばトナー１００重層部あたり０．０５〜５重量
部程度添加することもできる。

また本発明に用いられる樹脂には、以下のような材料を
使用してもよい。

例えば、ポリスチレン、ポリスチレン−ブタジェン共重
合体、スチレン−アクリル共重合体等のスチレン系共重
合体、ポリエチレン、ポリエチレン−酢酸ビニル共重合
体、ポリエチレン−ビニルアルコール共重合体のような
エチレン系共重合体、フェノール系樹脂、ポリアミド樹
脂、ポリエステル樹脂、マイレン酸系樹脂、ポリメチル
メタクリレート、ポリアクリル酸、ポリビニルブチラー
ル、脂肪族又は指環族炭化水素樹脂、芳香族炭化水素等
のいわゆる石油樹脂、塩素化パラフィン、低分子量ポリ
エチレン、低分子量ポリプロピレン、ワックス類等、及
びこれらの混合物である。

また本発明に用いられる着色剤としては、例えばカーボ
ンブラック、ファーストイエローＧ、ベンジンイエロー
、ピグメントイエロー、インドファースト、オレンジ、
イルガジンレッド、カーミン「Ｂ、パーマネントボルド
ーＦＲＲ、ピグメント・オレンジＲ１リソールレッド２
Ｇ、レーキ・レッドＣ１０−ダミンＦＢ１０−ダミンＢ
レーキ、フタロシアニンブルー、ピグメントブルー、ブ
リリアント・グリーンＢ１フタロシアニングリーン、キ
ナクリドンなどの着色剤を使用してもよい。

また、トナーの樹脂はガラス転移点が５０℃以上、軟化
点が１１０℃以上１６０℃以下がよい。

この運出は、ガラス転移点が５０℃未満であると保存安
定性が低下するからである。また、軟化点が１１０℃未
満であると、定着時に定着ローラに融着するいわゆるオ
フセットが生じ易（なり、１６０℃を越えると定着しに
くくなるからである。

次にトナーを球形化する方法を説明する。

まず、スプレードライ法を説明する。トナーにその樹脂
の軟化点以上の高熱を短時間与えて、トナー表面を溶融
させる。すると、表面エネルギーの作用によって粒子表
面が平滑化し、その結果トナーの粒子形状は球形となる
。

次に機械的エネルギーによる方法を説明する。

例えばボールミル・ハイブリダイゼーションシステム（
奈良機械製等）を用いて表面を成膜してトナーの粒子形
状を球形にする。

さらにトナー粒子の表面を有機溶剤で溶かすことにより
、トナーの粒子形状を球形にしてもよい。

以」−のようにして形成された現像剤の表面積を測定す
る。

まず小孔通過法で測定する。小孔通過法とは、以下の手
順で行なうものである。粒子を懸濁した電解液を小孔ノ
ズルを隔てて２つの電極をもつビー力内へいれ、ノズル
を通して一定方向へ懸濁液を流す。この時両極間に電流
を流せば小孔を粒子が通過する際、両極間に粒子の体積
に比例した抵抗が変化する。この抵抗変化を電圧パルス
で検出し、パルスの数と大きさを自動計数して粒度分布
を求めて、表面積を求める。

この小孔通過法で用いるＳ！置くコルターカウンター（
通称））を第１図を参照しながら説明する。

試料である現像剤を含む電解液からなる懸濁液を収納す
るピー力１の中に小孔部３を有する試験管５が配置され
ている。この試験管５の中には正電極７、と−カ１の中
には負電極８が（れぞれ設けられている。この２つの電
極７，８は抵抗検出装置９に接続されている。試験管５
の上部には、図示しない真空ポンプに通じるガラス管１
１と水銀マノメータ１３とが貫いている穴を有する蓋１
５がある。また、ガラス管１１、水銀マノメータ１３に
はそれぞれコック１７．１９が設けられている。

次に、このコルターカウンターを用いた粒子の測定方法
を説明する。

真空ポンプに通じるガラス管１１のコック１７を開いて
、試験管５中の空気を吸入して、ピー力１と試験管５に
圧力差を与える。次にコック１７を閉じると、水銀マノ
メータ１３が降下して、小孔部３に連続的に懸濁液が通
過する。２つの電極７．８間の抵抗変化の測定は抵抗検
出装置９により、水銀マノメータがＡ点からＢ点まで移
動する間に行なわれる。この測定結果を計算して表面積
を求める。

このようにして本発明の現像剤を測定したところ、トナ
ー粒子の表面積（ＳＣ　）の平均は、０゜４５ｃｍ２／
ｇであった。

次に吸着法の説明をする。吸着法は、粉体粒子表面に大
きさのわかる分子やイオンを吸着させて、その糟から試
料比表面積を測定する方法である。

また、本実施例では吸着法のうちの流動法を用いた。流
動法は、適当な吸￥１剤層に気体を流して吸着能の差に
よって分離された試料成分を熱伝導その他の検出器で検
出する方法である。すなわち、吸着剤の代わりに試料粉
体を充填し、適当な＠着気体を流し、吸着された量を検
出する方法である。

流動式表面積測定装置（例えばフローソープ島津製）（
第２図）は、気体が通過する！！２１の途中に一次とし
て気体が入っている気体管２３と、二次として試料が入
っている試料管２５が設けられている。上記気体管２３
と試料管２５からの気体の市を検出する熱伝導検出器２
７がこの気体管２３の下流と試料管２５の下流に共通し
て設けられている。この熱伝導検出器２７には、計算手
段が接続されている。また、気体管２３と試料管２５を
冷却するための例えば液体窒素等の液体が入っている冷
却手段２９．３１がそれぞれ気体管２３と試料管２５に
設けられるようになっている。

まｒこ試料管２５を加熱する図示しない加熱手段が設け
られている。

次にこの流動式表面積測定装置を用いた粒子の測定方法
を説明する。

まず試料管２５に本発明のトナーをいれる。次に加熱手
段により加熱しながら図中矢印Ｃから、窒素−ヘリウム
（Ｎ２／Ｈｅ　）（３０／７０％）を管に流す（前処理
）。

次に、液体窒素の入った冷却手段２９．３１を気体管と
試料管を冷却するようにそれぞれ設置する。するとトナ
ーが冷却され吸着がおこる。吸着完了侵、冷却手段２９
．３１を取除く。すると、トナーが常温に戻り始め、吸
着されていた窒素ヘリウムが脱着を開始する。この時、
熱伝導度検出器２７の一次側には、気体管２３からの窒
素−ヘリウムが流れているので、窒素−ヘリウムの濃度
は３０／７０％である。二次側には、試料管２５からの
トナーから脱着した窒素−ヘリウムが加わって流れてい
るので、窒素ヘリウムの濃度は変化する。この−次側と
二次側の窒素−ヘリウムの濃度の比較により、熱伝導度
検出器２７は、トナーから脱着した窒素−ヘリウムの量
を検出する。この検出結果により計算手段が自動的に表
面積を求める。

この結果本発明のトナーの表面積（ＳＢ）の平均は、１
　、１３ｃｗ２　／ｇであった。

次に小孔通過法により得られた表面積（ＳＣ　）と吸着
法により得られた表面積（８１３）との比（Ｓｓ／Ｓｃ
）を求める。この比Ｓａ／Ｓｃは、値が小さいほどトナ
ーの粒子の表面が滑らかなことを表わすものである。計
算の結果、比Ｓｓ／ＳＣは、１以上７以下であった。つ
まり、本発明のトナーの粒子の表面が滑らかであること
が判明した。

次に本発明のトナーに好適な現像手段の構成を第３図を
参照して説明する。

この現像手段は、静電′ａ像を保持する感光体１０ｏと
は、ＰＡｌｔ、ｔｏ、　１５＋ｖ　〜０．２５ｍｇ＋（
７）間ＦＩｉを有して配置されている。この現像手段に
は、トナーＴを収納する現像剤収容手段（収容部）１０
１が設けられている。この収容部１０１の略中夫には、
トナーＴを攪拌するミキサー１０３が設けられている。

このミキサー１０３は、矢印Ａの方向に回転可能となり
ている。上記収納部１０１の開口には、トナーＴを周面
に担持して、上記感光体１００に対向さける現像剤担持
体（現像ローラ）１０５が露出して設けられている。こ
の現像ローラ１０５は、例えば外径が３０１１１ｍのス
テンレス製で、その表面は鏡面加工をした後にサンドブ
ラスト５１！ｌ理により、４．８Ｉｌ！１ｌＲＺに粗面
化されている。

この現像ローラ１０５は、現像時に現像バイアスとして
接地電圧又は直流電圧が印加されている。

この現像ローラ１０５にトナーＴを摩擦帯電して層形成
させる、現像剤層形成手段（弾性ブレード）１０７が現
像ローラ１０５に接して設けられている。この弾性ブレ
ード１０７は、例えば厚さ０゜１５１のステンレス製で
ある。この弾性ブレード１０７の自由端は、現像ローラ
１０５の図中の回転方向Ｃと対向する向きに配設され、
その先端は現像ローラ１０５に当らないように圧接され
ている。この弾性ブレード１０７の固定端は、ホルダー
１０９で保持されている。

また、収納部１０１の開口部の下方に現像ローラ１０５
に接してトナーＴを回収するための回収ブレード１１３
が設けられている。この回収ブレード１１３は、例えば
クツション材で裏打ちされている。

上記現像ローラ１０５上で、弾性ブレード１０７と回収
ブレード１１３の間の周面に接して、現像ローラ１０５
にトナーＴを供給すると共に、使用に供されなかった残
留トナーＴを現像ローラ１０５から掻き落す現像剤供給
手段（供給ローラ）１１５が設けられている。この供給
ローラ１１５の外周面は、例えばポリエステル系ポリウ
レタンフｔ−ムの軟質材で、単独気泡により多孔質化さ
れている。また、この供給ローラ１１５は、図中の矢印
Ｃ方向に回転可能である。

次に以上のように構成された現象手段の動作について説
明する。

収納部１０１内のトナーＴは、ミキサー１０３が矢印Ａ
の方向に回転することにより攪拌されて帯電される。帯
電されたトナーＴは、供給ローラ１１５が矢印Ｂの方向
に回転することにより、現像ローラ１０５に供給される
。次に、現像ローラ１０５上のトナーＴは現像ローラ１
０５が図中矢印Ｃの方向に回転することにより現像ロー
ラ１０５と弾性ブレード１０７とで形成されるくさび状
の部分へ送込まれる。この弾性ブレード１０７が圧接す
ることによりトナーＴは＊ｍにより帯電され、所定の電
荷を得て、現像ローラ１０５に均一に層形成される。本
発明のトナーＴの粒子の表面は滑らかなので、この圧接
帯電の時、トナーＴは削られることなく圧接される。ま
た、トナーＴは削られないので、微粉を生ずることはな
い。

次に現象ローラ１０５の上のトナー層は、現像ローラ１
０５の回転により感光体１００に近接している現象部へ
と搬送される。感光体１００上の静電潜像の潜像電位と
現像ローラ１０５に印加されている現象バイアス（ＯＶ
Ｉの電位とで構成される電場により、トナーは現像ロー
ラ１０５から感光体１００へ移行し、現像が行なわれる
。この現像時にかぶりの原因となる微粉がないので、か
ふりがない良好な状態の現像が行なわれる。現像部で現
象が行なわれずに、現像ローラ１０５上に残留したトナ
ーＴは、回収ブレード１１３と現像ローラ１０５との間
を通過し、供給ロー５１１５によって現像ローラ１０５
から掻き取られて収納部１０１内へ回収される。

以上説明したように本発明では、トナーの表面積が小孔
通過法で求めたもの（ＳＣ　）と吸着法で求めたもの（
Ｓａ）との比（Ｓｓ／Ｓｃ）が１以上７以下になるよう
に形成したことにより、トナーの表面が滑らかになる。

このように、トナーの表面が清らかになることにより、
圧接帯電の時にかぶりの原因である微粉が生ずることが
なくなったので、かぶりのない良好な画像を得られる現
像剤を提供することができる。

［充用の効果〕 以上説明したように本発明では現像剤の表面積が小孔通
過法で求めたもの（ＳＣ　）と吸着法で求めたもの（Ｓ
ａ　）との比（Ｓｓ／Ｓｃ）が１以上７以下になるよう
に形成したことにより、現像剤の圧接帯電の際に微粉が
生ずることがなくなったので、かぶりのない良好な画像
を得られる現像剤を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、小孔通過法による測定装置の概略図、第２図
は吸着法による測定装置の概略図、第３図は、本発明の
現像剤に好適な現像手段の断面図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 一成分の構成材料から成り小孔通過法により得られた表
   面積（Ｓ＿Ｃ）と吸着法により得られた表面積（Ｓ＿Ｂ
   ）との比（Ｓ＿Ｃ／Ｓ＿Ｂ）が１以上７以下であること
   を特徴とする現像剤。